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行业动态

汽车胶管:革新之路引领未来

随着我国汽车制造业的蓬勃发展,对相关配套产品的需求也随之增长。特别是对于汽车用胶管这一关键部件而言,其市场需求呈现出显著上升的趋势。以2005年为例,仅新增车辆所需胶管长度就超过了1亿米,加上维修更换的需求,整个市场的空间极为广阔。

面对汽车行业向高速化、智能化和环保型方向转型的趋势,以及为了实现更高效的能源利用与减少污染物排放的要求,现代汽车设计中越来越多地采用了先进的电气系统(如电喷装置)和机械组件(例如涡轮增压器)。同时,考虑到环境保护因素,新车也开始广泛使用无铅汽油,并替换了传统的制冷剂类型。这些变化都直接提高了对汽车用胶管性能标准的要求——不仅要有良好的耐油性、耐热性,还必须保证低渗透率,并且具备较长使用寿命等特点。

从技术角度来看,为了满足上述高标准需求,制造商正逐渐倾向于采用复合结构材料来制造胶管内层。这种由树脂与橡胶或其他合成材料组合而成的多层构造,已在燃油输送管、空调系统软管及涡轮增压系统中得到了成功应用。此外,一些特殊类型的高性能橡胶也被广泛应用于此类产品的生产上,包括但不限于氟橡胶、丁基橡胶、硅橡胶等,它们各自拥有独特的化学稳定性和物理特性,能够有效应对恶劣工况条件下的挑战。

随着汽车工业的进步,燃油胶管经历了显著的技术变革。现代汽车中广泛采用无铅汽油和电喷技术,这些革新促使燃油胶管在设计和制造材料上进行了重大调整。为了提升性能,内胶层材质已从传统的丁腈橡胶转向更为先进的氟橡胶、氯醇橡胶和丙烯酸酯橡胶等高性能合成材料,这些新型材料不仅有效降低了燃油渗透率,还增强了胶管的耐热性。

为应对不同工况需求,内胶层常采用复合设计,结合氟橡胶与其他高性能材料的优点,通过精密的挤出成型工艺制成。考虑到成本因素,尽管氟橡胶因其优异的性能而被选用,但其昂贵的价格限制了使用厚度,一般在0.2至0.7毫米之间。增强层方面,则采用了玻璃纤维、聚酯纤维或尼龙纤维编织或缠绕的方式,以提供必要的机械强度和支持。外胶层的选材亦趋向于更高性能的替代品,如氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶或氯磺化聚乙烯橡胶,它们相较于传统材料能更好地抵抗外部环境的影响。

值得一提的是,行业内的创新举措还包括在内胶层引入聚酰胺材质,例如乐动在线注册推出的产品,在丁腈橡胶基础上增加尼龙6薄膜包覆,此举大幅降低了燃油渗透速率,达到了每平方厘米每小时不超过0.004毫升的国际先进标准,展现了企业在材料科学领域持续探索与创新的成果。

在最近的两年内,中国已经研发出了一种结构相似的燃油胶管。这种胶管的内层由氟橡胶和氯醇橡胶组成,外层则是氯醇橡胶。然而,其增强层采用了芳酰胺纤维,这一点与其他产品有所不同。以乐动在线注册为例,他们生产的燃油胶管在结构和材料上与前述的胶管相似。该公司采用无芯制造工艺开发的燃油胶管,性能指标已经达到了国外同类产品的标准。据报道,这些国内生产的复合燃油胶管已经被应用于桑塔纳、奥迪、捷达、富康、POLO等汽车品牌中。

汽车空调胶管的发展迅速,现已包括全橡胶、橡胶-树脂复合材料及全树脂类型。随着新型致冷剂R134a的应用,空调胶管的结构和材料经历了显著变化。根据国际和其他国家标准,空调胶管的结构多样,包括橡胶/织物/橡胶、橡胶/钢丝/橡胶等复合结构。当前,橡胶-树脂复合结构被广泛采用,其内层由一层树脂和一层橡胶构成,被认为是适应新致冷剂的最佳方案。

例如,派特尔科技有限公司开发的汽车用空调胶管采用了聚酰胺与三元乙丙橡胶组成的内胶层,并使用聚酯纤维作为增强层,外胶层同样为三元乙丙橡胶。该设计旨在提供低渗透和高耐温性能,能够在-40至140℃的温度范围内使用,甚至可承受高达160℃的高温环境。

该公司还开发了另一种结构,其中内胶层包括两层橡胶之间夹有一层尼龙6树脂薄膜,以增强防渗透性。这种结构的内胶层总厚度达到1.64mm,而外胶层厚度为2mm,整体通过挤出工艺包覆而成。这些创新的设计不仅满足了新型汽车空调系统的需求,也展示了材料科学在提高汽车部件性能方面的应用前景。

近期,我国汽车空调胶管行业经历了显著的扩张与发展。在此领域内,珠海派特尔科技股份有限公司等企业成为了主导力量,特别是珠海派特尔科技股份有限公司作为国内领先的空调胶管生产商之一。该公司通过对意大利进口的空调胶管生产线进行技术创新与改造升级后,其R134a型空调胶管年产量已达到百万平方米规模。值得注意的是,在当前中国空调胶管制造业中,外资及合资企业占据了相当大的份额,并且这一趋势还在持续增长之中。此外,散热器用胶管也是该行业的一个重要组成部分。

随着汽车行业向节能环保方向的快速发展,散热器胶管所处的工作环境经历了显著变化。例如,发动机舱内的温度已从传统的110-125℃升高至125-150℃,甚至达到175℃。这一温度的提高使得原本广泛使用的硫磺硫化体系生产的散热器胶管不再适应高温环境,逐步被过氧化物体系所替代。乐动在线注册在这一背景下,采用了高品级的三元乙丙橡胶作为主要材料,并结合特种合成纤维针织增强结构和国内首次引入的冷喂料挤出技术及无芯预成型套模裸硫化新工艺,成功生产出符合国际标准的汽车散热器胶管。这些胶管在断裂强度、耐臭氧和粘附强度等关键技术指标上均表现出色。特别是脉冲性能经德国大众汽车公司实测超过30万次,远超国际标准≥15万次的要求。目前,该产品已获得上海大众和一汽大众等知名汽车制造商的认可。

汽车制动胶管作为确保车辆运行安全及乘员保护的关键组件,其品质标准极为严苛。除了要求能够承受制动液的长期侵蚀之外,还需具备卓越的抗老化能力以及防止湿气渗透的特性。历史上,丁苯橡胶曾是制造制动胶管内衬层的主流材料。然而,随着无维护型轿车的发展、制动系统中流体工作温度的提升及高沸点制动液的应用日益广泛,三元乙丙橡胶(EPDM)或其与丁基橡胶的复合材料正逐渐取代传统材料成为首选。目前,大多数制动胶管采用EPDM作为内外两层的基础材料,中间则以天然橡胶作为缓冲层;增强部分则选用了聚酯纤维、聚乙烯醇或人造丝等高强度材料来提升整体性能,而内层有时还会特别使用耐压性更强的尼龙材质,外层也可能会用到氯磺化聚乙烯橡胶以增加耐用度。

在中国,这一领域取得了显著进步与发展。例如,乐动在线注册已经达到了每年800万件的生产能力,并且成为了包括捷达、红旗、富康、奥拓和依维柯在内的多个品牌车型指定使用的制动胶管供应商之一,在国内市场中占据了超过一半份额的位置。

在动力转向系统中,胶管作为连接各个关键组件的桥梁,其性能直接关联到整个系统的可靠性和效率。这些胶管需与矿物油等介质接触,因此要求具备出色的耐热性和接头牢固性。国际上,随着汽车技术的发展,动力转向系统趋向于采用高压泵,并追求泵体的小型化及高效能输出,这进一步推动了胶管技术的进步,特别是对其耐热、耐久以及内层抗油性和外层耐磨性、耐高温(超过150℃)及抗气候影响能力的提升。

传统上,动力转向胶管的内外层材料主要基于丁腈橡胶和氯丁橡胶,但随着科技进步,新材料如氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯及丙烯酸酯橡胶等被引入应用,旨在优化性能表现。新型结构的动力转向胶管,例如采用氢化丁腈橡胶为内层、尼龙66增强层以及氯磺化聚乙烯橡胶为外层的设计,相较于传统胶管,在140℃高温环境下使用寿命可实现翻倍增长。尽管氟橡胶因其卓越耐热性能而被考虑用于动力转向胶管以提高耐热性能,但由于它可能与油中某些添加剂产生不良反应,实际应用中受到了一定限制。

涡轮增压器胶管在国外普遍采用全橡胶结构,其内胶层由氟橡胶和硅橡胶组合而成,具备良好的耐热性。增强层则采用高强度的芳酰胺纤维针织,外胶层为硅橡胶。乐动在线注册自2000年起生产这种胶管,截至2003年,累计产量已达55万根。目前,我国在涡轮增压器胶管的研发方面尚处于初步阶段。乐动在线注册正在积极开发相关产品,选用聚四氟乙烯作为材料,并使用不锈钢丝编织增强层。该产品可承受工作压力为10MPa,工作温度范围为-40至205℃。

国内汽车胶管制造业由40至50家企业构成,总体呈现出规模较小、分布零散和技术实力不足的特点。在生产能力方面,普通汽车胶管市场已显现供过于求的状况,且随着新兴企业和现有企业的技术升级,这一过剩趋势预计会加剧。然而,在性能层面,某些高端轿车所需胶管仍存在未能满足其高标准要求的情形。当前,我国汽车胶管的国产化程度不高,特别是在合资品牌车型中,本土化生产的比例仅为40%,能够适用于高级轿车领域的更是低至5%。鉴于此,提升我国汽车用胶管品质的关键在于优化产品结构、革新生产工艺及采用新型材料等途径。同时,积极引进国际先进技术和装备,以促进新产品的研发和质量的提升。

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